CN111827935A - 一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法 - Google Patents

一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于海洋天然气水合物开采技术领域，一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法。开采井底部近水合物储层钻双分井开采井，分井底部均安装机械防砂装置；双分井同时作业，当某分井与开采井连通用于降压开采时，另一分井则用于水流侵蚀辅助开采；通过选择开关可对调两分井筒模式，原降压开采分井转换为水流侵蚀辅助开采分井，同时此分井离心泵开启，将海底海水注入水合物储层；反向注水不仅可以辅助开采，也可以排除分井筒内积砂；原水流侵蚀辅助开采分井内积砂量极少甚至没有，与开采井连通后转换为降压开采分井，又可使产气量达到要求；当产气量不足时继续通过选择开关转换两分井模式，实现海底天然气水合物的持续高效开采。

Description

一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采 方法
技术领域
本发明属于海洋天然气水合物开采技术领域，涉及一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法。
背景技术
天然气水合物是一种具有巨大能量储备的能源，不仅具有高效、高能量聚集等特点，而且是一种环境友好型能源，因此很多国家都已研究开展了对天然气水合物的试采工作。主要使用的开采技术为降压法和注热法。根据开采效果看，降压法是最简单、经济的开采方法，降压法为主，结合以其他辅助开采方法效果更好。
试采过程中出砂问题是制约水合物高效开采的关键因素，不同的水合物藏适用的防砂手段不同，中国南海试采中使用的“固态流化技术”虽然最大程度的避免了出砂，但产量难以达到商业开采规模；采用机械防砂手段有望达到商业开采规模，但由于不能完全抑制出砂因此难以实现持续高效开采。
本发明针对目前天然气水合物开采方法中的出砂问题，提出了一种新的天然气水合物开采方法。
发明内容
本发明针对目前天然气水合物开采中的出砂问题，使用对称的双分井开采井，两分井可通过选择开关控制分井与开采井是否连通，连通的分井用于降压开采，不连通的分井用于水流侵蚀辅助开采，并且水流可以排出分井井筒内积砂。当由于出砂导致产气量不能满足开采要求时，通过控制开关控制转换两分井与开采井的接通状态，同时开启与开采井不连通分井的离心泵，进行反向注水实现水流侵蚀加速水合物的分解并排出井筒内积砂，可实现对天然气水合物的高效、可持续开采，有利于实现天然气水合物的大规模商业化开采。
本发明的技术方案：
一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法，包括以下步骤：
(1)选好钻井位置，采用双分井开采井，两个分井对称分布，分井底部均有机械防砂装置，且均连接离心泵；双分井中间有选择开关，当选择开关关闭某一分井时，此分井与开采井处于不连通状态，另一分井则与开采井处于连通状态，在海上开采平台即可控制转换选择开关；
(2)与开采井连通的分井筒用于降压开采水合物，将水合物分解产生的气和水输送至海上开采平台；离心泵固定于海底，将海水注入与开采井不接通的分井中，用于水流侵蚀辅助开采，且与开采方向相反的水流动将分井井筒内的积砂排出；
(3)开采一定时间后，由于机械防砂装置不能完全抑制砂粒流入分井井筒，出砂导致产气量不能满足开采要求；此时控制选择开关将另一分井与开采井连通，同时关闭此分井筒的离心泵，此分井筒用于降压开采水合物；同时之前用于降压开采的分井筒与开采井处于不连通状态，离心泵启动，将海底海水反向注入此分井筒中，水流侵蚀将加快水合物的分解，分井井筒内积砂被排出；
(4)当产气量低于要求值时，通过控制转动转换开关位置，改变两分井与开采井的连通状态，同时改变离心泵的开关状态，两个分井轮流用于开采和水流侵蚀辅助开采并除砂，实现天然气水合物持续高效开采。
本发明的有益效果：一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法结合了天然气水合物降压及水流侵蚀开采的方法，利用降压法实现大规模的开采，利用水流侵蚀法辅助开采并带走井筒中的积砂，为实现水合物的可持续高效的商业开采提供了可行的方法。
附图说明
图1是本发明的开采方法示意图。
图中：1海上开采平台；2开采井；3离心泵；4分井①；5分井②；6机械防砂装置；7选择开关。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图，进一步说明本发明的具体实施方式。
一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法，步骤如下：
(1)选好钻井位置，采用双分井开采井，两个分井对称分布，如图1；分井底部均安装机械防砂装置6，且均连接离心泵3；双分井中间有选择开关7，当选择开关闭分井①时，分井①与开采井处于不连通状态，分井②则与开采井2处于连通状态，且在海上开采平台1即可控制转换开关7；
(2)分井②用于降压开采水合物，将水合物分解产生的气和水向上输送至海上开采平台；离心泵3固定于海底，与分井①连接的离心泵将海水注入分井①中，用于水流侵蚀辅助开采，且与开采方向相反的水流动可将分井筒内的积砂排出；与分井②连接的离心泵处于关闭状态；
(3)开采一定时间后，由于机械防砂装置6不能完全抑制砂粒流入分井筒，出砂导致产气量不能满足开采要求；此时控制选择开关7将分井①与开采井2连通，同时关闭与分井①连接的的离心泵，分井①用于降压开采水合物；同时之前用于降压开采的分井②与开采井2处于不连通状态，离心泵启动，将海底海水反向注入此分井筒中，水流侵蚀将加快水合物的分解，同时分井筒内积砂被排出；
(4)当产气量低于要求值时，通过控制转动转换开关位置，改变两分井筒与开采井2的连通状态，同时改变离心泵的启停，两个分井筒轮流用于开采和水流侵蚀辅助开采并除砂，实现天然气水合物持续高效开采。
以上实施例是本发明具体实施方式的一种，本领域技术人员在本技术范围内进行的通常变化和替换应包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种水流侵蚀法辅助的双分井降压海洋天然气水合物开采方法，其特征在于，步骤如下：
(1)选好钻井位置，采用双分井开采井，两个分井对称分布，分井底部均有机械防砂装置，且均连接离心泵；双分井中间有选择开关，当选择开关关闭某一分井时，此分井与开采井处于不连通状态，另一分井则与开采井处于连通状态，在海上开采平台即可控制转换选择开关；
(2)与开采井连通的分井筒用于降压开采水合物，将水合物分解产生的气和水输送至海上开采平台；离心泵固定于海底，将海水注入与开采井不接通的分井中，用于水流侵蚀辅助开采，且与开采方向相反的水流动将分井井筒内的积砂排出；
(3)开采一定时间后，由于机械防砂装置不能完全抑制砂粒流入分井井筒，出砂导致产气量不能满足开采要求；此时控制选择开关将另一分井与开采井连通，同时关闭此分井筒的离心泵，此分井筒用于降压开采水合物；同时之前用于降压开采的分井筒与开采井处于不连通状态，离心泵启动，将海底海水反向注入此分井筒中，水流侵蚀将加快水合物的分解，分井井筒内积砂被排出；
(4)当产气量低于要求值时，通过控制转动转换开关位置，改变两分井与开采井的连通状态，同时改变离心泵的开关状态，两个分井轮流用于开采和水流侵蚀辅助开采并除砂，实现天然气水合物持续高效开采。
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